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Die Erfindung betrifft eine Hohlwalze aus einem zylinderartigen Mantel
und zwei-Stirnflanschen zur Lagerung einer Walzenwelle und mit WIitteln zum Kühlen
des Mantels.
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Bei Benutzung einer derartigen Hohlwalze werden je nach Verwendungsart
zwischen dem Walzenmantel und der Fläche, auf der dieser abrollt, kleinere oder
größere Wärmemengen frei, die zu Schäden führen können.
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Beispielsweise entsteht beim Tiefdruck zwischen dem Tiefdruckzylinder
und dem presseur eine sehr große Reibungswärme, die abgeführt werden muß, damit
die auf dem presseur aufgebrachte Gummischicht nicht ihre elastischen Eigenschaften
verliert. Die Aufrechterhaltung der Elastizität des Gummis ist für einen sauberen
Druck unbedingt erforderlich.
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Bei Erwärmung besteht außerdem die Gefahr, daß sich der Zylindermantel
aufwölbt, wodurch ebenfalls ein einwandfreier Druck nicht mehr ge;wähsleistet ist,
Auch
bei Walzen in Reibwalzwerken führt eine Erwärmung zu einer Schädigung des Reibgutes
und zu einer unterschiedlichen Korngröße, da sich die Breite des Reibspaltes bei
Wärmeeinwirkung verandert.
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Der Mantel einer solchen Arbeitswalze muß also gekühlt werden.
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Bei einer Walze wird durch eine hohle Walzenwelle Flüssigkeit in die
Walze gepreßt und aus ihr entfernt. Hierbei ist fttr den Kühlkreislauf eine besondere
Pumpe erforderlich, die das Kühlmittel durch das Innere der Walze drückt Die Erfindung
bezweckt die Schaffung einer Hohlwalze, bei der die auf der Manteloberfläche frei
werdende Wärme bis auf einen für die jeweilige Betriebsart zulässigen Rest abgeführt
wird. Dabei soll kein komplizierter Kühlkreislaue verwendet werden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß auf jeder Stirnfläche der Walze
mindestens eine Öffnung ausgebildet ist und im Inneren der Walze Strämungsmittelleitbleche
derart angeordnet sind, daß bei Drehung der Walze ein an den Öffnungen anstehendes
Strömungsmittel durch die Öffnung in der einen Stirnfläche eintritt und durch die
Öffnung in der anderen Stirnfläche austritt.
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In den meisten Ställen werden derartige Hohlwalze n Luft
arbeiten.
Ohne besonderen Kühlkreislauf sorgen die Strömungsmittelleitbleche dafür, daß die
Kühlluft durch die eine Öffnung eintritt und die erwärmte Abluft durch die andere
Öffnung austritt. Besonders vorteilhaft ist, daß bei beiden Drehrichtungen der Walze
Kühlluft durch das Walzeninnere geführt wird.
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Vorzugsweise sind die Strömungsmittelleitbleche an einer.
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Wele befestigt und bilden einen schneckenförmigen Elevator.
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Durch die Ausbildung eines sich in Achsenrichtung erstreckenden schneckenförmigen
Elevators wird erreicht, daß die Kühlluft gleichmäßig auf die Innenfläche des Walzenmantels
verteilt wird.
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berührt In zweckmäßigerAusgestaltungbe-/ der Elevator längs seiner
Umfangslinie die Innenfläche des Walzenmantels. Eine Verbindung zwischen Elevator
und Mantelfläche ist damit möglich.
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Diese Maßnahme ist bei großen auftretenden Zentrifugalkräften nötig,
weil sich das warme Kühlmittel sonst im Inneren der Walze in einer ruhenden-Schicht
in der Nähe der Innenfläche halten und kühles Kühlmittel nur im Inneren des Elevators
in axialer Richtung durch den Hohlzylinder befördert würde.
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Um die Aufwölbung zu verringern, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen,
daß die Walzenwelle aus zwei mit den Stirnflanschen verbundenen Wellenzapfen besteht
und die Elevatorwelle mit Abstand von dem einen Stirnflansch und/oder dem anderen
Stirnflansch
angeordnet ist. Da die beiden Stirnflansche bei dieser
Anordnung nicht starr miteinander verbunden sind, kann sich der Hohlzylinder ungestört
in axialer dichtung ausdehnen. Eine Aufwölbung kann aber immer noch auftreten, wenn
der dem Arbeitsabschnitt gegenüberliegende Mantelabschnitt sich abkühlen kann. Eine
vollkommen gleichmäßige -tLusdehnung kann nur durch die gleichmäßige Kühlung von
innen her erreicht werden.
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Es empfiehlt sich,bei Verwendung von Luft als Strömungsmittel die
Eintritts- und Austrittsöffnungen in den tirnlchen in den Stirnflanschen auszubilden.
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Bei Verwendung von flüssigen Strömungsmitteln hingegen empfiehlt es
sich, die Eintritts- und Austrittsöffnungen in der Walzenwelle auszubilden; der
Elevator arbeitet dann als AxialkreiLpumpe.
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In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser
der Elevatorwelle so gewählt, daß zwischen der Oberfläche der Elevatorwelle und
der Innenfläche des Walzenmantels nur ein Ringraum geringer Breite ausgebildet ist.
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Bei einer derartigen Anordnung wird die geförderte Frischluft in erhöhtem
Maße mit der warmen Innenfläche des Zylinders in Berührung gebracht.
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Da bei einem derartig großen Durchmesser eine massive Elevator
welle
zu schwer werden würde, ist die Welle vorzugsweise eine beidseitig oder einseitig
verschlossene Hohlwelle.
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Die Erfindung soll nun anhand einiger Figuren in zwei Ausführungsbeispielen
anhand einer Abbildung so beschrieben werden, daß die Merkmale und die Vorteile
der Erfindung besonders deutlich werden. Von den Figuren zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
durch eine erste Ausführungsform der Hohlwalze nach der Erfindung, Fig. 2 eine Aufsicht
auf die eine Stirnfläche der Walze in Blickrichtung der Pfeile 11-11 in Fig. 1 und
einen Schnitt durch einen Wellenzapfen der Walze, Fig. 3 einen Schnitt durch die
Hohlwalze nach Fig. 1 längs der Schnittlinie WII-III und Fig. 4 einen Teillängsschnitt
durch einen durchbohrten Wellenzapfen einer zweiten Ausführungsform der Hohlwalze.
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Die Hohlwalze besteht aus einem Hohlzylinder 1 und zwei Stirnflanschen
2 und 3, mit denen je ein Wellenzapfen 4 bzw. 5 einstückig ausgebildet ist. Wie
in der Fig. 1 durch die punktierte Linie in den Flanschen 2 und 3 angedeutet ist,
können
die Wellenzapfen 4 und 5 auch als getrennte Bauelemente in die Stirnflansche eingebracht
werden.
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In dem Stirnflansch 2 sind vier symmetrisch zur Achse angeordnete
und kreisförmig gestaltete Luftdurchtrittsöffnungen 6a, 6b, 6c und 6d vorgesehen.
In dem Stirnflansch 3 sind ebensolche Öffnungen 7a, 7b, 7c und 7d ausgebildet.
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Im Inneren des Hohlzylinders 1 ist ein schneckenförmiger Elevator
8 angeordnet0 Der Elevator 8 besteht aus der Elevatorwelle 8a, die konzentrisch
zur Achse des Hohlzylinders 1 angeordnet ist und aus einer Schnecke 8b, die sich
in dem Raum zwischen derOberfläche der Elevatorwelle 8a und der Innenfläche des
Hohlzylinders 1 erstreckt. Die Umfangslinie der Schnecke 8b berührt auf ihrer gesamten
Länge die Innenfläche. Die Stirnflächen der Elevatorwelle 8a berühren die Stirnflansche
2 und 3 nicht. Wie in der Fig. 1 angedeutet worden ist, kann die Elevatorwelle 8a
eine Hohlwelle sein, um die Masse der Hohlwalze nicht unnötig zu erhöhen.
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Wird die Walze nach Fig. 1 als Tiefdruckpresseur verwendet, so ist
sie mit einer Gummisehicht 9 überzogen. Während des Dru¢kvorganges darf diese Gummischicht
ihre elastischen Eigenschaften nicht verlieren, die für den Druckvorgang unbedingt
erforderlich sind. Es kommen auch mehrachichtige terziige aus Gummi in Frage; auch
können fUr den Ueberzug Kunststoffe Verwendung finden.
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Die Kühlung der Hohlwalze erfolgt dadurch, daß bei Drehung der Walze
iiuft durch die Öffnungen im einen Stirnflansch eintritt, durch den Elevator 8 durch
die Hohlwalze hindurchgedrückt wird und durch die Öffnungen in dem anderen Stirnflansch
austreten. Dreht sich z. B. die Walze im Uhrzeigersinn, so tritt die Frischluft
durch die Öffnungen 6a-6d des Stirnflansches 2 ein und durch die Öffnungen 7a-7d
aus der Walze aus. Da die Schnecke 8b die Innenfläche des Hohlzylinders 1 berührt,
kann sich im Bereich der Innenfläche des Hohlzylinders 1 keine kreisringförmige
Schicht warmer'luft ansammeln, sondern die erwärmte Duft wird durch die Schnecke
8b weitergedrückt.
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Wenn die Wärmeentwicklung auf der-Oberfläche des Hohlzylinders 1 besonders
groß ist, wird der Durchmesser der Elevatorwelle 8a größer gewählt, damit die geförderte
Frischluft in einen schmaleren Ringraum gefördert wird, wodurch eine crhöbto erhöhte
Kühlwirkung erzielt wird.
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Soll ein flüssiges Kühlmittel Verwendung finden, so wird die Flüssigkeit
durch die mit Bohrungen 10 und 11 versehenen Wellenzapfen zugeführt -(vergleiche
Fig. 4). In dem Kühlkreislauf für eine Walze nach der Fig. 4 ist eine Kühlkreislaufpumpe
nicht erforderlich, da der im Inneren der Hohlwalze angeordnete Elevator als in
Axialrichtung wirkende Kreiselpumpe arbeitet.
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Mit einer erfindungsgemäßen Hohlwalze wird erreicht, daß das
zum
Kühlen des Walzenmantels erforderliche Kühlmittel von der Walze selbst gefördert
wird, so daß die Kühlung auf sehr einfache Weise erreicht ist.